元宇宙技術在通信運營商行業應用場景的探索與研究

張斌 黃倚霄 羅銳

摘要：根據元宇宙的技術特點，通過分析當前通信運營商在2B和2C業務發展中的痛點問題，提出了以元宇宙技術為手段的解決方案。該方案搭建了通用的數字空間編輯器和虛擬數字人，并針對產品營銷、線上展覽、虛擬參觀等多個場景給出了具體實現方式。此外，提出了兩種不同的實施策略，以滿足快速復用和個性化定制的要求，為通信運營商在元宇宙應用落地過程提供指導和參考。

關鍵詞：元宇宙；數字空間編輯器；數字人

一、前言

隨著信息技術的迅猛發展，元宇宙（Metaverse）作為當今技術構建的綜合產物，已成為引領數字化未來的前沿概念。其所創造的虛擬世界與現實世界的互動，正在逐步構建一種全新的數字生活空間與社會體系[1]。

在這樣一個蓬勃發展的背景下，元宇宙的基礎技術正處于迅猛發展的階段，其中絕大部分技術已經進入投資應用的階段[2]。為了快速支持元宇宙的應用場景，構建通用能力平臺已成為當下的重要任務。這一舉措不僅有助于降低元宇宙開發交付的難度和成本，還能提升業務部門的運營效率，增強用戶體驗，并為業務創新帶來新的價值。

本文旨在探討元宇宙技術在通信運營商場景下的應用與探索，并聚焦于通用能力構建對前端應用場景的重要作用，為讀者提供一些可落地的通信運營商的實施案例。

二、元宇宙技術的發展與在行業應用中存在的問題

（一）元宇宙技術的發展

隨著計算機圖形學和虛擬現實技術的迅猛發展，元宇宙應用逐漸成為人們關注的熱點。然而，在元宇宙應用的發展過程中，存在三個關鍵的技術問題亟待解決。

1.數字建模的效率和精度問題

純數字建模存在耗時長、細節不足、迭代速度慢等問題。采用更高效的數字建模技術，結合圖像處理、計算機視覺等先進技術，提高數字建模的精度和速度，是當前亟待攻克的技術難題。

2.元宇宙應用高度定制化開發的挑戰

元宇宙應用定制開發時面臨的主要挑戰之一是高度定制化。為了解決這個問題，需要研究如何抽象出共性能力，并建立通用的技術規范和標準，以減少重復開發成本并提高開發效率。

3.信息技術生產力的有效應用

對于元宇宙應用來說，如何將信息技術生產力有效地應用于運營商內部應用場景和對外賦能場景，是一個重要的挑戰，涉及現有IT系統的有效整合和技術資源的重新分配，以滿足公司內外不同場景的需求。

（二）行業應用中存在的問題

近年來，隨著技術的不斷進步，元宇宙技術的應用場景越來越廣泛。然而，在特定的行業應用場景中，仍然存在一些業務問題需要解決。以下是兩個突出的問題：

1.特定行業數字化模型需求

智慧文旅、智慧醫療等行業迫切需要在特定環境下建立數字化模型，以提升洞察力、推動效率、優化運營、降低成本和改善客戶體驗。如何精準構建數字化模型以滿足不同行業的特定需求，仍然是一個重要的業務問題。

2.營銷體驗提升問題

盡管元宇宙技術的應用提供了一些新的可能性，但是當前的營銷體驗仍然存在單向輸出、內容載體單一、交互方式單調等問題。如何利用元宇宙技術拓展營銷體驗的多樣性，增強用戶參與感，提高用戶體驗品質，也是當前需要著重解決的業務問題。

三、基于通用能力的前端應用支撐方案設計

（一）方案主要目標

核心目標是構建數字空間編輯平臺，提供元宇宙通用能力，以實現快速、低門檻的元宇宙應用開發，降低開發成本，核心目標部分見圖1。支撐方案的擴展目標包括建立產品展示體驗、文旅行業線上展覽和醫院就診參觀旅程三個元宇宙前端應用場景。在技術上，著重攻關分布式云渲染、3D場景加載和2D圖片向3D快速建模等關鍵技術難題，從而達到提高應用性能、用戶體驗和開發效率的目的，擴展目標部分見圖1。

（二）通用能力構建

本方案專注于數字空間編輯器的構建以及虛擬數字人的設計，通過提供強大的通用能力支持，實現元宇宙應用的快速、低門檻開發。

1.數字空間編輯器建設

首先在低代碼編排方面，通過確定應用場景、制作模型、導入引擎、編寫腳本、渲染效果調試、資源檢測和部署打包等步驟，實現了從零搭建單元應用場景的快速完成。這種技術的優點在于，它使得開發過程變得更加簡單，即使是非專業的用戶也能夠輕松完成。此外，該技術還支持在線協作，允許用戶進行多人同時編輯，提高了開發效率。

其次在平臺功能方面，實現了行業內資源共建共享、3D場景動線設計和多元素熱點搭建等核心功能，進一步提供了一鍵式場景預覽發布和多平臺嵌入等關鍵功能。這些功能使得數字空間編輯器變得更加完善，不僅提高了開發效率，也使得最終的應用場景更加真實、生動。

最后在業務對接方面，成功實現了與商品訂購系統的對接，使線上線下渠道得以相互引流。這一技術突破意味著元宇宙應用可以與現實世界無縫對接，使得用戶能夠在虛擬世界中享受到與現實世界一樣的購物體驗。同時，該技術也簡化了用戶的使用流程，提高了購物的便捷性和效率。

2.虛擬數字人建設

首先，提供了一套高效的數字人生成工具，支持捏臉換裝、自由搭配等功能，并能夠無縫地與多種平臺軟件整合，實現快速應用落地。用戶可以根據自己的需求和喜好自由定制虛擬人物的形象和風格，從而更好地滿足個性化的需求。

其次，在內容生成功能方面，虛擬數字人設計不僅具備快速生成高質量的數字人輕量視頻/圖片的能力，更能滿足用戶多樣化內容需求。這種設計使得虛擬人物具備了更高的真實感和逼真度，從而更好地與現實世界進行融合。此外，用戶還可以根據自己的需求自由定制虛擬人物的行為和語言，實現更加生動、真實的交互體驗。

最后，在技術集成方面，通過數字人模型資產上傳功能和標準服務端接口的設計，實現了數字人模型的自動適配和無縫集成。這一創新技術使得虛擬數字人的創建和應用更加便捷高效，同時也極大地提升了用戶體驗和應用價值。此外，還利用標準的視頻傳輸協議，確保內容能夠流暢傳輸至客戶使用場景。這一技術的突破使得虛擬數字人在元宇宙應用中更加生動真實，提升用戶的沉浸感和體驗感。

（三）前端應用方案

在元宇宙應用領域，針對不同業務場景的前端應用需求，設計了一系列基于通用能力的全面且具體的方案。

首先，在產品展示體驗場景中，致力于創造與傳統展示體驗不同的數字化體驗，見圖2。傳統體驗側重敘述故事、聘請代言人、面向用戶和實物權益，而元宇宙體驗側重創造劇情、塑造數字虛擬人為代言人、數字權益，同時面向用戶和數字替身。通過元宇宙能力的支持，在智慧門禁、智慧客廳、智慧書房等場景上，提供線上能力以及社會渠道線下全景3D沙盤環境，消除了時空限制，實現了沉浸式體驗，從而激發了用戶的購買欲望。同時，利用數字虛擬人的能力，打造了數字導購系統，有效地解決了用戶疑惑并提升了用戶體驗。在個人/家庭營銷與政企營銷場景中，注重了不同場景之間的差異，如，在觸達路徑上，個人/家庭營銷的場景多而廣泛，適用刺激式，而政企營銷的場景少而專業，適用顧問式。政企營銷更強調效果優先，宜采用標桿案例。通過場景化、劇情化和游戲化的設計，以及虛擬顧問和虛擬空間的支持，提供5G專網等政企產品行業應用標桿案例的虛擬體驗，滿足了用戶多樣化的需求，并有效提升了產品的市場競爭力。

其次，在線上展覽場景中，致力于打造全天候線上展會，滿足了展會從業者和消費者的多樣化需求，同時提供了高品質渲染效果的數字內容，滿足了展商對于數字化展示空間的快速搭建需求，見圖3。線上展覽的主要模塊包括：1.云展會：提供即時渲染、實時在線的沉浸式互動元宇宙體驗。2.云活動：提供更加靈活便捷的發布會等形式，提升參與率和效果。3.云對接：線上搜索、智能匹配，快速實現供采雙方需求對接。4.云商城：提供線上渠道的用戶引流，促進交易量提升。通過使用VR、AR和AI技術，將元宇宙融入線下線上展覽，提供沉浸式觀賞體驗，提升展會影響力。用戶可自由探索三維展品，AR技術將展品與現實場景疊加，AI推薦展品和規劃路徑。虛擬展館可沉浸式欣賞展品，交流分享體驗。這些創新體驗模式提升了觀賞體驗，擴大了展會影響力。

最后，在醫院就診參觀旅程場景中，依托于醫院信息化市場的廣闊前景，構建了虛實融合、順暢高效的醫院元宇宙場景，為參觀者提供了深入的考查見解，為患者提供更便捷的助診服務，并推動了醫院服務質量和效率的提升。通過精準的1：1復刻技術，再現了醫院的歷史文化環境，使參觀者能夠在虛擬世界中身臨其境地感受醫院獨特的文化氛圍。AR實景導航和VR全景導航等前沿技術的運用，使得在元宇宙中導航變得更加流暢、自然，為參觀者和患者提供了前所未有的沉浸式體驗。此外，還為參觀者提供了獨特的數字產品，如虛擬人物、醫院文創NFT紀念幣等，以此推動醫院數字文化的發展。這些數字產品不僅具有紀念意義，更是在傳承和推廣醫院文化方面具有深遠的影響。

（四）核心技術攻關

為解決元宇宙技術應用面臨的問題，重點攻關分布式云渲染、復雜場景快速加載和2D到3D的快速建模等技術問題。分布式云渲染能降低客戶端硬件要求[3]，基于WebRTC和Unity版本SDK，可實現高效的音視頻傳輸和并行渲染。在實際應用中，可考慮在WebRTC框架下利用集群渲染技術，建立高效的分布式渲染系統。

復雜場景快速加載方面，可采取LOD技術、場景分塊和動態加載等策略，提高加載速度并保持真實感[4-5]。為了更好地實現復雜場景快速加載，可以考慮結合神經網絡和深度學習的方法，進一步智能地選擇需要加載的物體和細節級別，提高加載速度并保持場景的真實感。

2D到3D的快速建模技術能解決耗時長、細節差、迭代慢等問題，實現輕量級快速原型建模。在應用中，可以考慮采用深度學習和神經網絡的方法進行2D到3D的快速建模。例如，使用條件隨機場（CRF）等模型來指導圖像的三維重建，同時結合使用無監督學習和自監督學習的方法來訓練模型，減少對大量標注數據的依賴。

四、快餐車模式和中央廚房模式的實施策略

為了更好地滿足各個業務場景的前端應用需求，提出了兩種應用實施模式，即快餐車模式（SaaS）和中央廚房模式（PaaS），以實現元宇宙全網應用的快速復用和個性化定制，見圖4。

在快餐車模式下，針對租戶需求與平臺標準場景模板較為匹配的情況，提供了一系列增值場景模板，使租戶能夠直接使用或通過簡單的元素替換配置后快速發布應用。這種模式下，租戶可以快速啟動應用并根據自身需求定制應用場景，從而實現快速上線應用的目標。

在中央廚房模式下，針對租戶需求與平臺標準場景模板不匹配的情況，鼓勵租戶與平臺進行積極反饋，以便平臺能夠根據通用能力開發新增場景模板。這種模式下，租戶的反饋將直接促使平臺研發新的場景模板，并在上線后為租戶提供定制化的應用解決方案。

通過這兩種推廣模式的靈活運用，可以實現元宇宙應用的快速推廣和個性化定制，從而更好地滿足不同租戶的多樣化需求，并推動元宇宙技術在各個業務領域的廣泛應用和發展。

五、結語

本研究分析了通用的數字空間編輯器和虛擬數字人通用能力，為元宇宙應用場景的快速支持提供技術保障，并深入探討了在通信運營商的產品營銷、線上展覽、虛擬參觀等多個場景的應用方案。通過降低開發難度、提升效率，并優化用戶體驗，已在項目實踐中取得初步成果。未來，將深入探索元宇宙與不同行業的結合，強化其通用能力，實現更高水平的虛實融合與智能干預。希望能為相關領域提供有益的啟示，為元宇宙技術應用的發展貢獻力量。

參考文獻

[1]董浩宇.“元宇宙”特性、概念與商業影響研究——兼論元宇宙中的營銷傳播應用[J].現代廣告，2022（08）：4-12.

[2]德勤.元宇宙系列白皮書—未來已來：全球XR產業洞察[EB/OL].（2021-12-02）[2023-10-19].https：//www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/Documents/technology-media-telecommunications/ eloitte-cn-tmt-xr-zh-211202.pdf.

[3]陸平，盛斌，朱方.下一代通信助力實時分布云渲染[J].中興通訊技術，2021，27（01）：17-20.

[4]閆爽，郭蘭博，王嚴，等.基于LOD技術的虛擬場景建模方法的研究與應用[J].測繪與空間地理信息，2021，44（09）：145-147.

[5]丁田妹，徐發達.三維模型中多層次細節LOD技術研究[J].電子制作，2021（18）：35-37.

作者單位：中國移動通信集團廣東有限公司

■ 責任編輯：張津平、尚丹